电力系统稳定器设计的广义相位补偿法

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1、浙江大学学报（工学版）第４８卷第７期Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．７２０１４年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）Ｊｕｌ．２０１４ＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２０１４．０７．０２２电力系统稳定器设计的广义相位补偿法王冠楠１，孙黎滢２，甘德强１，王彬彬３，辛焕海１（１．浙江大学电气工程学院，浙江杭州３１００２７；２．国网浙江省电力公司经济技术研究院，浙江杭州３１０００８；３．南京理工大学紫金学院电子工程与光电子技术系，

2、江苏南京２１００２３）摘要：针对经典相位补偿法理论背景不完善、无法应用于多机系统的问题，从代数学的角度提出简单的特征值实部表达式，应用该式从新的角度分析单机无穷大系统中出现负阻尼现象的原因，解释了电力系统稳定器抑制振荡的机理．将该式推广至多机系统，导出适用于多机系统的稳定判据，该判据可以用于稳定器相位补偿参数设计和ＰＳＳ选址．稳定器增益整定问题被转化为一个只包含少数变量和约束条件的多项式优化问题，介绍２种不同的方法进行求解．通过４个典型系统的算例分析，验证了该方法的可行性和正确性．关键词：低频振

3、荡；特征根实部表达式；广义相位补偿法；电力系统稳定器设计中图分类号：ＴＭ７１２文献标志码：Ａ文章编号：１００８－９７３Ｘ（２０１４）０７－１２９５－０９Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｄｅｓｉｇｎ１，ＳＵＮＬｉ－ｙｉｎｇ２，ＧＡＮＤｅ－ｑｉａｎｇ１，ＷＡＮＧＢｉｎ－ｂｉｎ３，ＸＩＮＨｕａｎ－ｈａｉ１ＷＡＮＧＧｕａｎ－ｎａｎ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖ

4、ｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＰｏｗｅｒＥｃｏｎｏｍｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＺｈｅｊｉａｎｇ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１０００８，Ｃｈｉｎａ；３．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉ．＆ＴｅｃｈＺｉｊｉｎＣｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００２３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｉｍｐｌｅｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏ

5、ｎｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍａｌｇｅｂｒａｉｃｐｏｉｎｔｏｆｖｉｅｗｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｍｅ－ｄｙｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｉｓｌａｃｋｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄａｎｄｉｎ－ａｐｐｌｉｃａｂｌｅｔｏｍｕｌｔｉ－ｍａｃｈｉｎｅｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅｎｔｈｅｃｅｌｅｂｒａｔｅｄｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｎｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－ｍａ－ｃｈｉｎｅｉｎｆｉｎｉｔｅｂ

6、ｕｓｓｙｓｔｅｍｗａｓｊｕｓｔｉｆｉｅｄａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｈｏｗＰＳＳｓｕｐｐｒｅｓｓｅｓｓｙｓｔｅｍｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｗａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ａｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉ－ｍａｃｈｉｎｅｓｙｓｔｅｍｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｆｉｎｄｃｏｍ－ｐｅｎｓａｔｉｏｎａｎｇｌｅｆｏｒｍａｃｈｉｎｅｓａｎｄｓｏｌｖｅｔｈｅＰＳＳｓｉｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｇａｉｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｗａｓｒｅ－ｄｕｃｅ

7、ｄｔｏａｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｗｉｔｈｏｎｌｙｓｅｖｅｒａｌｖａｒｉａｂｌｅｓａｎｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ，ａｎｄｉｔｗａｓｓｏｌｖｅｄｂｙｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｂｏｔｈｆｅａｓｉｂｌｅａｎｄｃｏｒｒｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ；ｅｉｇｅ

8、ｎｖａｌｕｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｄｅｓｉｇｎ［２］随着电力需求的日益增加，电力系统互联规模抑制低频振荡的有效工具，并广泛应用于实际工逐步扩大，电力系统低频振荡问题已经成为影响电程中．［１］网安全稳定运行的重要因素．电力系统稳定器ＰＳＳ设计的一个重要问题是ＰＳＳ参数设计，主［３－５］（ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ，ＰＳＳ）已经被证实是一种要的研究方法包括：相位补偿